一起分析供電及地方企業(yè)供電網絡額定電壓的10KV!
根據我國國情,中壓電力網絡,即城鎮(zhèn)供電及地方工業(yè)企業(yè)供電網絡的額定電壓規(guī)定為10KV。
當馬達容量大于200KW時,用380V時電流過大導線截面大大增加,導致制造工藝困難,成本上升。所以按北京建工部,建筑電氣設計手冊建議凡220KW及以上的馬達,條件允許及經濟合理時宜選用10KV電機。
一般地,離心式冷水機組當冷量到達1300TR及以上時(馬達為5DC,942KW)已不供應380V電機,只供應3,6,10KV電壓電機。
如使用0.38,3或6KV電動機時要增加10KV的降壓變壓器、高壓柜、控制柜、配電設施,此外更有變壓器的電能損耗及增容費等。這一來大大增加了投資及運行管理費用。
10KV馬達的起動方式:
1)直接起動(D.O.L)
此法簡單、經濟、可靠,但只適用于功率較小之馬達;因為一般鼠籠式馬達直接起動時,其起動電流約5-7倍馬達的額定電流值,對電網電壓擾動。使網上某些重要用戶不能正常工作。
如果用戶有自己的專用降壓站(110/10KV)時,則粗略估計當電機容量不大于其接電的變壓器容量的1/5時,并變壓器的負載約率為0.5時,一般可容許馬達直接起動(D.O.L)。
2)降壓起動
2-1)帶電抗器(Reactors)起動:
優(yōu)點:* 比Autotrans少一個斷路器,較經濟。
*?起動電流波型前沿斜度較緩,對電動機較安全。
缺點:起動力矩比Autotrans細。

起動操作程序:合B1,ΔT后再合B2。
2-2)帶自藕變(Autotrans)起動:
優(yōu)點:起動力矩較電抗器強。
缺點:多了一個斷路器,稍貴。

起動程序:合B1,再合B1,ΔT后合B3,跳B1 B2。
供電電源系統(tǒng):
1)由城市電網供電:

由城市電網供電時,業(yè)主一般要向供電部門的供用電科申請10KV用電,要提供10KV馬達資料,供電部門要根據10KV馬達的容量,起動方式等審批。此種情況如供電為用專用的饋電回路時,較有利于實現使用10KV馬達D.O.L起動方式,如上海遠洋中心地區(qū)城市電網供電,用1000KW馬達D.O.L起動。
2)有專用變電站供電

由專用變壓器供電時,只要變壓器容量有足夠大,一般非常有利采用10KV馬達的D.O.L起動,同時,如果變壓器為企業(yè)所有上述更為有利,因可排除了電力部門的麻煩審批,電力部門認為是企業(yè)內部也不加干預。
電力變壓器的功率及能量損耗計算:
1)功率損耗
變壓器的功率損耗包括有功及無功損耗二個部份。無功功率用來建立磁場影響企業(yè)用戶的功率因數,有功功率直接為熱能的損失影響經濟成本效益。
今暫只先討論有功損耗ΔPB;

ΔPO-變壓器之鐵損(KW);由變壓器之鐵芯渦流引起之損失。
ΔPd-變壓器之銅損(KW);由變壓器繞組中銅導線中的電阻引起之熱損失,與負荷電流之平方成正比。
Sjs-變壓器之計算負荷(KVA)。
Se-變壓器之額定負荷(KVA)。
注:ΔPO與ΔPd,通過變壓器的空載及短路試驗獲得之參數,可直接查廠家提供的變壓器參數表獲得。一般粗略估算可用如下之經驗公式:
估算變壓器之有功與無功損耗
ΔPB ≈0.02Sjs (KW)
ΔQB ≈0.08Sjs (KVAR)
2)變壓器之能量損耗

t-為變壓器實際接入電網小時數。
τ-為最大負荷損耗小時數。其含義為線路中的計算電流Ijs流過線路,經τ小時后,其電能損耗等于線路全年流過實際的變化電流的電能損耗。
有關τ值,工程中采用前蘇聯的研究成果根據各類工廠、車間的性質找出Tmax及其綜合功率因數cos∮值,查蘇聯工程師制的曲線得τ值:
τ=Φ(Tmax. cos∮)
有關參數Tmax等之概念見下圖:

Wa =∫k∮(t)dt = PmaxTmax = Pjs . τ
3)NPLV概念之引入
由于冷水機組大部份的運行時間都是處于在部份負荷狀況下,全年只有少數時間在滿負荷及最低負荷下運行,大部份在中間負荷,因此機組的耗電及其能效要按一個叫綜合部份負荷值來考慮,美國空調制冷學會(ARI)通過大量統(tǒng)計資料得出IPLV(NPLV)之計算公式:

用NPLV計出之冷水機組用電負荷可以假想為一個全年不變動而又等值的計算負荷,此時τ值也就是機組全年之實際運行小時數。
變壓器容量的選擇:
變壓的容量根據其在電網上不同的使用時有不同的選擇。例如不同的負荷性質(例如:考慮電機的起動,不同的阻抗特性、短電壓百分值、過負荷能力等),一般變壓器容量均按負荷選擇,我們做方案比較時,一般大約取:
*?當一臺變壓器帶一臺馬達時,變壓器容量≧1.25馬達容量
*?當一臺變壓器帶2-3臺馬達時,變壓器容量≧1.3-1.35馬達容量之和
